王星光：中原與中華科技文明的曙光

摘 要：中原既是華夏文明的主要發祥地，也是科技文明孕育、產生的重要區域，更是中國古代科技文明曙光升起的地方。中原地區在農業的起源及發展、青銅冶煉技術、城市建築技術等方面領先於世，大禹治水這一龐大的水利工程，更有力促進並帶動了水利、天文曆法、數學、地理、冶金、機械等一系列科學技術的發展。作為文明載體的殷墟甲骨文也有豐富的科技發明的記錄。

關鍵詞：中原；科技文明；農業起源；青銅鑄造；建築技術；大禹治水

作者簡介：王星光，男，歷史學博士，鄭州大學歷史學院教授、博士生導師，河南省特聘教授（河南鄭州 450001），主要從事中國科技史、生態環境史、中國古代史研究。

「科學史是人類文明史中頭等重要的組成部分。」［1］1中國科技史是人類文明史中的一座寶藏，因此，原為英國劍橋大學享有聲譽的生物化學家李約瑟博士在其37歲以後，毅然決然地將其大半生的精力投入到中國科技史的研究。綜觀中華文明的發展歷程，呈現出多元一體的發展格局。中國科技史寶藏並非均衡分布，而是存在著地域性差別。同其他文明一樣，科學技術文明的發生髮展也存在著起源地或中心，並以此為基點不斷發展,逐漸向四周輻射傳播。

廣義的中原指黃河中下游地區。狹義的中原主要指今河南省的行政區域，地處中國的中心地帶，是中華民族和華夏文明的主要發祥地，並長期作為中國古代政治、經濟、文化的中心地區，中華科技文明的曙光正是在這裡冉冉升起。

一、文明要素與早期科技文明的構成

學界曾對文明的標準進行過熱烈的討論，儘管眾說紛紜，但也有基本共識，即認同文字的產生、青銅冶煉技術的使用、城市的出現等要素構成文明的標準［2］。如從城市的出現、文字的產生這兩大要素來看，中原地區應是獨佔鰲頭。中國歷史上最早的國家——夏王朝就創立在中原。無論是夏代初期的登封王城崗遺址，還是夏代中晚期的偃師二里頭遺址，都為夏王朝的存在和發展提供了實證，已經為「夏商周斷代工程」的研究成果所證實。中原又是中國最早的成熟文字——甲骨文的故鄉，在安陽殷墟發現的十多萬片甲骨，記載了商王朝政治、經濟、宗教、科技、文化等方面的豐富歷史，是中華文化之瑰寶。四大文明要素得以存在和發展的基礎是原始農業的產生和繁榮，正如美國學者阿·托夫勒所言：「凡是農業興起的地方，文明就在那裡紮下了根。」［3］3並且，古代東方水利工程的興建和管理對農業的發展和文明的進步意義重大。馬克思在研究亞細亞生產方式時曾指出：「氣候和土地條件，特別是從撒哈拉經過阿拉伯、波斯、印度和韃靼區直至最高的亞洲高原的一片廣大的沙漠地帶，使利用渠道和水利工程的人工灌溉設施成了東方農業的基礎。」［4］64因此，構成文明的物化形態要素可具體分為原始農業的形成及繁榮、青銅冶煉技術的利用、早期城市建築技術的興起以及水利工程技術的發展等。這些物化形態要素也正可作為早期科技文明的主要特徵。本文的主旨即從文明的物化形態探討中原早期科技文明，再輔以殷墟甲骨文的科學發現及發明記錄，以冀加深對中原科技文明的地位暨中華科技文明的形成過程的認識。

二、中原農業文明

中原是農業的起源中心之一。在嵩山東麓發現的新密李家溝新石器時代遺址，不僅出土有石錛、尖狀器、石磨盤等工具，而且發現有飼養牛、馬、羊、豬等家畜的痕迹，表明在10000年前後，在嵩山周圍地區已開始了原始農業［5］。在新鄭裴李崗遺址以及在各地發現的裴李崗文化遺址表明，原始農業以嵩山東部為中心，恰在今河南省域的廣大範圍內得到傳播發展。以碩大平滑的石磨盤、圓柱狀石磨棒、舌型長石鏟、鋸齒狀石鐮及橢圓形石斧為典型的農具，代表了新石器時代早期最先進的生產工具。以種植粟、黍的旱地作物為主，以種植水稻的稻作為輔，在距今七八千年前原始的粟稻混作區已開始出現在中原地區。如在新鄭沙窩李遺址，發現有粟的碳化顆粒。在許昌丁庄遺址也發現有碳化粟粒。而在舞陽賈湖遺址發現1000多枚人工栽培稻的籽粒遺存。在鄭州大河村仰韶文化遺址除發現粟類作物外，還發現有稻葉、稻殼、稻粒的印痕。在偃師高崖仰韶文化遺址也發現有稻粒印痕。在登封石羊關仰韶文化遺址同時發現有粟、黍、稻遺存。進入龍山文化時期，粟作和稻作在中原地區又有了新的發展。如在嵩山周圍的登封遊方頭和禹州吳灣龍山文化遺址均發現粟、黍、稻共存的碳化顆粒。在新密新砦龍山文化遺址也發現有碳化稻粒。尤其是在汝州李家樓龍山文化遺址發現的碳化稻粒既有秈稻，也有粳稻，還有個別的小粒稻。在登封石道二里頭文化遺址也同時發現有粟、黍、稻遺存，而且碳化稻遺存的數量有增加的趨勢。同時，在偃師二里頭遺址和洛陽皂角樹二里頭文化遺址都發現了粟、黍、稻、大豆、小麥等遺存，此後中國古代廣為流行的「五穀」,在中原地區都已得到種植。從裴李崗文化時期直至夏代，隨著全新世大暖期溫暖濕潤的生態環境的到來，粟稻混作區已在中原地區逐步形成。粟、稻均為中國最早培育的農作物，也是迄今仍在大量種植的農作物。中原不僅是中國農業起源的中心地區之一，也是粟、稻這兩種古代農業最為重要的農作物混作的區域。這正凸顯了中原在古代農業中的重要地位［6］。

三、中原青銅文明

在河南靈寶的黃河岸邊，橫亘著近30km2的黃帝鑄鼎原仰韶文化遺址群，傳說這裡是黃帝冶銅鑄鼎之處，《史記·封禪書》載：「黃帝采首山銅，鑄鼎於荊山下。」［7］1394荊山即在今靈寶境內。而在此地發現有仰韶文化時期的北陽平遺址、西坡遺址，並出土有距今4000多年的銅礦石，可與黃帝采銅礦煉銅鼎的傳說相對應。此外，在河南也發現有多件與之相近的龍山文化時期的青銅遺物。如在鄭州牛砦遺址發現有龍山文化時期的青銅爐壁殘塊，在臨汝煤山遺址發現有紅銅爐壁殘塊，在淮陽平糧台遺址發現了銅渣塊，在杞縣鹿台崗龍山文化遺址發現一件青銅小刀［8］71。而在登封王城崗龍山遺址發現的銅器，形似銅鬶殘片，表明這一時期已能製造較為複雜的青銅器物［9］99。從黃帝荊山鑄鼎的傳說到在河南發現的眾多龍山文化時期的銅器遺物，都可說明河南是青銅技術起源最早的區域之一，並是早期青銅鑄造技術最為發達的中心地區。

到了夏商時期，中原地區青銅冶鑄技術及青銅文化的優勢地位更加突出。在屬夏代都城的偃師二里頭遺址發現的青銅器有刀、錐、錛、鏃、鑿、鋸、紡輪、魚鉤、鈴、戈、鼎、斝、爵等，尤其是發現的幾件青銅爵，製作精良，含銅量92%，含錫量7%，顯示出高超的工藝水平。二里頭遺址青銅器的種類涵蓋了生產工具、兵器、樂器、容器、禮器等，標識著中國青銅時代的到來。在鄭州商城、安陽殷墟發現的青銅器代表了商代青銅文明的高峰。在鄭州商城發現10多件方鼎、圓鼎。其中的一件杜嶺方鼎，高100cm，口徑62.5cm×61cm，重約86.4kg。經對二號方鼎檢測，含銅量75.09%、含錫量3.48%、含鉛量17%。方鼎已採用銅、錫、鉛三元合金熔鑄而成，利用分鑄法鑄造，表面飾獸面紋和乳釘紋，造型莊重大氣，實為商朝之重器。商代晚期青銅器以安陽殷墟出土的器物為代表，不但出土的數量多、體積大、種類廣，而且形制繁縟、造型精美、工藝高超，達到世界領先水平。如司（一說「後」）母戊鼎，是商王祖庚（或祖甲）為祭祀其母戊所制，鼎呈長方形，口長112cm、口寬79.2 cm，壁厚6cm，連耳高133cm，重達832.84 kg。鼎身雷紋為地，四周浮雕刻出盤龍及饕餮紋樣，反映了中國青銅鑄造的超高工藝和藝術水平。司母戊鼎是用塊范法鑄造而成的，鑄造這一巨大的方鼎至少需要1000kg以上的原料，20多塊范，且要在大約二三百名工匠的密切配合下才能完成。經測定，鼎含銅量84.77%、含錫量11.64%、含鉛量2.79%，與古文獻記載制鼎的銅錫比例基本相符。司母戊鼎是迄今世界上出土最大、最重的青銅禮器，享有「鎮國之寶」的美譽，其採用的塊范法技術是中國發明的鑄造技術，在中原地區最早出現和成熟。它是中國古代的一項重大發明，作為傳統鑄造工藝至今仍在發揮作用［10］8-40。

四、中原建築文明

中原是建築技術萌發最早、古代城池最先出現的地區之一。西山古城遺址距今5300多年，平面略近於圓形，直徑約180m，城垣及城壕面積達34500m2。城牆採用方塊夯築法建造，夯具用4∽5根木棍集束而成，夯築時先在生土上挖城垣基槽，在基槽內用夾板圍成方箱，中間分層填土夯實，夯筑後依法向四周推進，為使夯築牢固，將上層夯築塊與下層夯築塊錯縫相疊。築城之土主要取之城垣外側，自然形成環繞城垣的城壕。《說文解字》道：「城以盛民也。」［11］288《春秋榖梁傳·隱公七年》載：「城為保民為之也。」［12］2370城牆的構築無論是防止野獸的襲擾、洪水的肆虐，還是抵禦敵人的入侵，都是為了保護城中的居民。西山古城是黃河流域最早出現的古城，其意義在於：中國古代夯土城牆可能源於環壕聚落；夯築城垣在發展過程中，經歷了由地面堆築到挖槽築基，由夯土堆築到夯土版築的發展過程。以版築為特徵的城池建造技術開中國古代城垣建築技術的先河，為以後歷代王朝的都城營造所沿襲。另在靈寶西坡新石器時代遺址發現一座以半地穴房屋為中心，四周有迴廊的房屋，長24m，寬21m，總面積達516m2。這是目前發現的仰韶文化時期面積最大、帶有迴廊，且室內地坪處理如同現代混凝土、具有宮殿性質的單體建築，代表了史前建築的領先水平。在鄭州大河村新石器時代遺址發現的採用「木骨整塑」工藝建造的成排連間房屋的出現，則是中原新石器時代原始居民在建築技術方面的又一創造［13］19-21。

到了龍山文化時期，中原地區出現了龍山城址群，如以今黃河為界，黃河以北的一組分布在太行山東麓、沁河至漳衛河之間、古黃河河道以西的5座城址，即安陽後崗城址、輝縣孟庄城址、溫縣徐堡城址、博愛西金城城址、濮陽戚城城址。黃河以南的一組分布在秦嶺山系之伏牛山、外方山東麓、沙潁河上中游的6座城址，即登封王城崗、新密古城寨、新密新寨、淮陽平糧台、郾城郝家台、平頂山蒲城店城址。其中的新密古城寨龍山時代城址為事先經過統一規劃和精心設計的城址，至今在地面上仍保留有三面城牆和南北相對兩座城門缺口，城垣建於溱水東岸的河旁台地上，呈長方形，城址規模宏大，牆高壕深，城址面積17650m2，現存城牆最高處達16.5m，最寬處達40m。東城牆保存較為完好，現存長345m（基長353m），寬36∽40m，高13.8∽15m。周圍環繞護城河，寬34∽90m不等。在古城寨城址的東南部，還發現了大面積的龍山時代夯築建築群，並有一座長28.4m、寬13.5m的宮殿基址及圍繞其的廊廡建築，其形制顯示出王都的規模，為研究中國文明起源與國家形成增添了重要資料［14］。值得稱奇的是，古城寨城址的城牆，經歷了4000多年的風雨侵蝕，三面城牆，竟然大都保存了下來，尤其是東牆，保存得基本完整，現存長345m（基長353m），寬36∽40m，這在中國新石器時代的城址中，能在露天的條件下保存得如此完整，的確是一個奇蹟。城址南靠丘陵，為嵩山余脈向東緩降形成的高亢開闊台地，西臨雙洎河的支流溱水，呈南北長、東西短的長方形（約為500m×350m），城外有護城河環繞，在南北牆正中的對應位置各設一城門，「使城門正好處於城內的中軸線上，這一中軸線將城內分為東西對稱的兩大部分，使得城內規劃相當規整」［15］162。這實際上開了中國古代城市規劃中按中軸線布局的先河。古城寨城牆延綿數千年而巍然屹立至今，是因為版築技術的縝密和築造工藝的嚴格。夯築工具主要是捆綁成束的木棍，在夯築之前要先把城牆的地基用摻雜有料礓石、鵝卵石的黑黏土或紅黏土平整一過，有的需要挖出基槽，墊平夯實。為避免夯打時夯具與黏土黏連，特意在夯土上鋪墊一層植物秸稈，有效保證了夯打地基的質量和效率。然後在基槽上進行版築。根據城牆的寬度不同，每層視情況夯築4∽6道版築塊，版築牆高1m左右，寬1∽1.3m，長1.4∽2m。版築時要用木棍或夾板將夯打的方土塊捆綁起來，再用夯具層層夯打，直到同一層面的每個方土塊都夯打完畢，再將土塊之間的空白處填土夯打結實齊平後，才能開始夯築第二層夯土。而且，在確定上層的方土塊位置時，有意將其與下層方土塊的位置錯開，避免了縫隙的重疊，並使得每層的方土塊之間不太緊密的填土塊都放在經過嚴實夯打過的下層方土塊之上，從而保證了整個夯土城牆的堅固。其工程之浩大，質量之堅固，在中國早期築城史上極為罕見。在城中發掘出的另外一座大型宮殿基址和大型廊廡式建築，與城牆的方向一致，為南北向長方形，長28.4m、寬13m，面闊7間，南、北、東三面有迴廊，是龍山文化時期面積最大、結構最複雜的宮殿式建築之一。新密古城寨遺址作為中國古代城牆保存最好、歷時最早的龍山時代晚期城址，為了解人類早期城池建造技術，提供了難得的實物標本，也為研究中國文明起源與國家形成增添了重要資料。登封王城崗城址的發現分為兩個階段。在20世紀70年代末發現了東西兩座小城，西城殘存的西城牆長約92m，南城牆長82.4m，總面積約30000m2。而在2002—2005年第二階段發掘中，發現北城牆殘長350m，復原長600m，西城牆復原長580m，新發現的城址為長方形，城牆四周有環繞的寬闊的城壕，城址總面積達34.8m2。這是目前在河南境內發現的規模最大的龍山文化城址，為「禹都陽城」的傳說找到了充實的證據。考古人員經過計算和實驗表明，建造這樣一座規模宏大的城堡，城壕所挖掘的土方量約為76250m3，城牆所需的土方量為152500m3，如用1000人來修築，建造這一龐大的王城需用工1年零2個月［16］64-73，657-663。這除了說明城池營造技術的高超之外，同時表明這一城池的建造已經有了嚴格完善的工程管理程序和制度。

中原是中國最早的王朝——夏的建都之地。在偃師二里頭發現的夏王朝城址是中國歷史上最早事先規劃而建的都城遺址。它選址在豫西洛陽盆地，北依邙山和黃河，南望中嶽嵩山，坐落於伊、洛河北岸的高地上，東有成皋　轅之險，西有降谷崤函之固，在地處瀕臨洛河以北約300萬m2的高亢台地上建造，地理環境優越，該遺址的最大特色為宮殿建制，宮城整體上坐北朝南，其宮殿布局沿中軸線展開，殿堂下面有台基，宮殿牆基里使用木骨、在檐柱外面用小擎檐柱支撐屋頂出檐。1號宮殿基址略呈正方形，中央為長方形主體殿堂，前為寬敞的庭院，庭院四周有廊廡環繞，庭院南部邊緣正中為正門［17］61-69。這是中國迄今發現年代最早、規模較大、保存較好的宮殿建築遺址，其宮殿建制開中國古代都城及宮殿建築之先河。而洛陽也自此開始了連綿13朝的的千年古都歷程。商湯立國於鄭州，史家稱之為「鄭亳」的鄭州商城，都城面積達25km2，城區由宮城、內城和外城組成，考古發現的11個缺口可能是內城的城門，城內造有鋪有石板的專門的蓄水池，宮殿建築達數十座，並對鑄銅、制陶、制骨等手工業作坊進行分區設置。鄭州商城的城牆採用分段版築法逐段夯築而成，夯層較薄、夯窩密集，異常堅固，牆基最寬處達32m，至今地面上仍殘留高約5m的牆體，和青銅方鼎一起成為鄭州商城的象徵［17］218-226。鄭州商城應是當時世界上規模最大的都市，其三道城牆環環相套的城市結構，宮殿區、居民區、手工業作坊區分區設置的城市布局，以及堅固高大的城牆及宮殿建築技術，代表了中國古代早期城市建築技術的高超水平。

五、大禹治水與科技文明

黃河是中華文明的搖籃。在遠古傳說中，堯舜時期黃河流域曾發生過一場危害慘重的洪澇災害，「湯湯洪水方割，蕩蕩懷山襄陵，浩浩滔天，下民其咨」［18］7。河南省正處在黃河中下游交界之處，是直接遭受黃河洪水泛濫的地區。先後率眾治水的首領鯀和禹父子都生活在嵩山腳下的登封一帶①。對於這場突如其來的洪水，鯀採取了堰堵的老辦法，「九載績用弗成」［18］8。臨危受命的大禹，動員和利用沿岸民眾的力量，歷經千辛萬苦，終於取得了治理洪水的勝利。對於這場洪水的真實性，從古史傳說、文獻記載、考古材料，再到氣候變遷史的資料，已提供了足可信實的證據。而這場龐大的治水工程的成功，正是大禹採取了科學合理的治水方法的結果，譜寫了人類史上最早的水利工程技術的輝煌篇章。第一，大禹「敷土，隨山刊木，奠高山大川」，即對山川河流的地勢高下進行勘測標記，以便劃定河道，使洪水順流入海。同時，他採取「高高下下，疏川導滯」的方略，結合「陂鄣九澤，豐殖九穀」的傳統方法［19］95，以疏導分流為主，修築堤埝、引水入陂澤為輔，疏蓄結合，因勢利導，順應水性，取得了治水的成功，揭開了中國水利科技史的序幕。第二，大禹治水對中國地理學的肇始和發展產生了深遠的影響。《尚書·禹貢》和《史記·夏本紀》都有記載。在治理洪水的過程中，「禹卒布土以定九州」［20］472。《禹貢》以夏文化的中心地區冀州為起點，之下依次劃分為兗州、青州、徐州、揚州、荊州、豫州、梁州、雍州，還對九州的所在位置、山水面貌、河流走向、土壤品級、物產狀況、風土人情等進行了詳細描述，是最早用行政區劃代替血緣部落管理體制的變革，《禹貢》也是中國最早的地理學著作，大禹治水和《禹貢》共同推動了中國地理學的產生和發展。第三，大禹在治水過程中進行了大量的勘探測量等實地考察活動，發明和使用了「左準繩、右規矩」，實際上是今日的鉛錘、角尺和圓規，而「行山表木，定高山大川」，「以開九州，通九道，陂九澤，度九山」［7］51，就是進行水準測量，以劃定山川河流及州域的四至，辨識河流的走向，確定河道的流向，為治理洪水提供依據。《周髀算經》指出：「故禹之所以治天下也，此數之所以生也。」注道：「禹治洪水，決流江河。望山川之形，定高下之勢。除滔天之災，釋昏墊之厄，使東注于海，而無浸逆。乃勾股之所由生也。」［21］2這道出了大禹治水這一浩繁的水利工程與數學的密切關係。第四，大禹治水「載四時」的傳說［7］51應與天文曆法有一定關係。黃河洪水泛濫的時令與四季變化密切相關，一般每年的七八月份是洪水的暴發期，「載四時」就是熟知四季變化，根據氣候變化採取適宜的應對措施。這其中也包含有對天文的觀測和制訂曆法的觀象授時活動。馬克思曾指出：「計算尼羅河水漲落期的需要，產生了埃及的天文學。」［22］562治理洪水活動也促進了對天文曆法知識的認識和發展。第五，《越絕書·外傳記寶劍》載大禹「以銅為兵，以鑿伊闕，通龍門，決江導河，東注於東海」［23］81，說明大禹治水使用了先進的青銅工具。這也在龍山文化遺址發現的銅器中得到了證實。銅器的使用提高了生產效率，有力推動了治水工程的進展。在治水活動中，大禹「陸行乘車，水行乘船，泥行乘橇，山行乘檋」［7］51，反映了治水等生產活動對生產工具發明和製造技術發明的促進作用。在治理洪水的龐大工程中，運送土方的車輛、水中航行的舟船、泥濘沼澤中運行的木橇、山路行運的乘檋，都被適時發明製造出來。這些生產工具是對力學及機械原理的利用，反映了機械製造技術的進步。第六，大禹治水也與農業生產密切相關。由於洪水泛濫，直接影響了黃河等眾多洪泛區人們的農耕生產。大禹治水在很大程度上是為了發展農業，擺脫飢餓貧困的處境［24］。他「身執耒臿，以為民先；股無胈，脛不生毛」［25］443，大禹所使用的耒耜和臿，既是治理洪水、疏通河道的工具，又是鏟土翻地、進行大田耕作的農具。而耒耜的使用，正反映了原始農業由「刀耕」到「耜耕」的進步。文獻記載：「卑宮室而儘力乎溝洫。」［26］84「溝洫」指的是田間的溝渠及灌溉排水設施。滔滔洪水被治理退卻後，在黃河衝擊所形成的寬闊平原上，興修縱橫交錯的溝渠，既有利於疏導排泄洪水，也為種植穀物提供了水源，將原始農業生產推進到灌溉農業的新階段。禹「令益予眾庶稻，可種卑濕」［7］51，也正反映了農田水利的興修促進了水稻的種植，與上述中原粟稻混作區的形成相吻合。

六、殷墟甲骨文與科技文明

安陽殷墟發現的甲骨文記載有許多科學技術方面的內容，這也是世界上最早和最豐富的有關科技文明的記錄。在天文方面，武丁時期的甲骨卜辭中至少有5次月食的記錄。如其中的一片牛胛骨的6條刻辭分別刻於骨的正反兩面，寫有「旬壬申夕月有食」，即壬申這天夜裡發生了月食［27］774-779。甲骨卜辭也對日食有多次記載。如一片武丁時期的甲骨卜辭記載道：「貞：日有食。」武乙、文丁時的卜辭也道：「癸酉貞：日夕又食，佳若？」「癸酉貞：日夕又食，非若？」「癸酉貞：日夕又食，田？」［28］28這三條卜辭都是對日食進行吉凶占卜的記錄。這都說明商代後期已有對日食和月食的觀察記錄，這也是世界上最早的彌足珍貴的日食和月食記錄。

在鄭州商城發現的牛肋骨上的「乙丑」刻辭表明，在商代初期即已使用了干支紀日法。而在殷墟卜辭第五期的一塊牛胛骨上（即《甲骨文合集》47986）發現了目前見到的最完整的干支紀日表。同時，也有單獨用天干或地支紀日的方法［27］783。干支紀日法從商代一直沿用至今，由於這一紀日法的連續使用，可使後人能夠準確地確定古代曆法中的日期具體所指為現行公曆的哪一天，是中國古代的一項重要科學發明［29］2-3。對甲骨文的研究可知，商代的曆法已較夏代完善，卜辭中有一年的十二月名，也有不少「十三月」的記載，說明已採用大小月和連大月來調整朔望，用置閏來調整朔望月和回歸年長度，這正是陰陽合曆的雛形，而這種陰陽合曆的「農曆」也一直沿用至今［30］267。商代也已形成較為完善的農時觀念，將農業生產活動的春耕、夏種、秋收等活動進行了逐月及逐日的安排，有的甚至具體到時辰，使田地開墾、耕作、施肥、播種、治蟲、收割、儲藏都有所遵循，也是古代農業「三時觀」的濫觴［31］。

殷墟甲骨文也記載著數學的成就，尤其是十進位置制的出現，是人類歷史上的重大發明。殷商之人用一、二、三、四、五、六、七、八、九、十、百、千、萬來記數，前九個數字和後四個數字結合，表示十、百、千、萬的倍數，結合時有兩個字合成一個字的「合書」形式，或者兩個字（或多個字）前後書寫的「析書」形式，按「幾萬幾千幾百幾十幾」的形式記錄數，有時還在十、百、千、萬字或其中一部分之後用「又」做連接，用以表示十萬以內的任何自然數，而現發現最大的數是用合書表示的三萬。如果將數的單位十、百、千、萬的連接符號（又）省去，則成為十進位置制的形式［30］70-71［32］8。十進位置制是世界上至今仍在普遍使用的計數方法，這是商代先民的發明創造。而當時商人活動的中心地區在今安陽一帶。李約瑟曾指出：「商代的數字系統是比古巴比倫和古埃及同一時代的字體更為先進、更為科學的。」「如果沒有這種十進位制，就幾乎不可能出現我們現在這個統一化的世界了。」［1］333由此可見十進位置制發明的意義何其重要。

結 語

從全球氣候變化的視角來看，距今8500—3000年前後進入了全新世大暖期或「氣候最適宜期」，這一時期為處在黃河中下游的中原地區提供了文明孕育、社會嬗變的最佳條件，裴李崗文化、仰韶文化、龍山文化的繁榮，以及夏商王朝的興起正好與之相對應［33］42。從農業的發明、青銅冶煉技術的進步、都城建築技術的發達，水利工程技術及其相關的數學、天文、地理、冶金、機械、農業等科學技術的產生和發展，加之殷墟甲骨文對商代科學發明及發現的記錄與驗證，均可見科技文明的曙光已在中原大地冉冉升起。科學技術的進步和領先發展，為夏商王朝在中原的崛起奠定了堅實的物質基礎。這既說明了有利的生態環境為科學技術的孕育和文明的興起及發展提供了強大的動力，又證實了科技文明對政治文明和社會進步的深刻影響和巨大推動作用。這一時期奠定的文明根基影響了中華民族及其歷史文化的發展方向。

注釋

①登封是大禹故里有較充足的證據。揚雄《蜀王本紀》、趙曄《吳越春秋》及常璩《華陽國志》提到「禹生石紐」，在登封祖家莊有流傳至今的石紐石。《孟子·萬章上》：「禹避舜之子於陽城」，趙岐注說：「陽城在嵩山下」，應在登封境內。在登封王城崗發現了龍山時代晚期的都城，恰與「禹都陽城」的時代相對應，已被考古學家認定為夏代早期都城。登封境內的漢三闕——啟母闕、太室闕、少室闕均與大禹相關，至今仍在登封聳立。登封因此被確定為「大禹文化之鄉」。這些都為登封是大禹故里提供了很充分的證據。

參考文獻

［1］李約瑟.中國科學技術史［M］.北京：科學出版社，1975.

［2］夏鼐.中國文明的起源［J］.文物，1985（8）:1-8.

［3］魯品越.西方科學歷程及其理論透視［M］.北京：中國人民大學出版社，1992.

［4］馬克思恩格斯選集（第2卷）［M］.北京：人民出版社，1972.

［5］王星光.李家溝遺址與中原農業的起源［J］.中國農史，2013（6）：13-20.

［6］王星光，徐栩.新石器時代粟稻混作區初探［J］.中國農史，2003（3）：3-9.

［7］司馬遷.史記［M］.北京：中華書局，1982.

［8］鄭州大學文博學院，開封市文物工作隊.豫東杞縣發掘報告［M］.北京：科學出版社，2000.

［9］河南省文物考古研究所，中國歷史博物館考古部.登封王城崗與陽城［M］.北京：文物出版社，1992.

［10］王星光.中原文化大典·科學技術典·礦業建築交通卷［M］.鄭州：中州古籍出版社，2008.

［11］許慎.說文解字［M］.北京：中華書局，1963.

［12］阮元.十三經註疏·春秋榖梁傳註疏（下冊）［M］.北京：中華書局，1980.

［13］王星光主編.中原科學技術史［M］.北京：科學出版社，2016.

［14］河南省文物考古所，新密市炎黃歷史文化研究會.河南新密市古城寨龍山文化城址發掘簡報［J］.華夏考古，2002（2）：53-82.

［15］趙春青.鄭洛地區新石器時代聚落的演變［M］.北京：北京大學出版社，2001.

［16］北京大學考古文博學院，河南省文物考古研究所.登封王城崗考古發現與研究［M］.鄭州：大象出版社，2007.

［17］楊錫璋，高煒主編.中國考古學·夏商卷［M］.北京：中國社會科學出版社，2003.

［18］李民，王健.尚書·堯典［M］.上海：上海古籍出版社，2007.

［19］徐元浩.國語集解［M］.北京：中華書局，2002.

［20］袁珂.山海經校注［M］.上海：上海古籍出版社，1980.

［21］程貞一，聞人軍.周髀算經譯註［M］.上海：上海古籍出版社，2012.

［22］馬克思.資本論：第一卷［M］.北京：人民出版社，1975.

［23］吳平，元康輯錄.越絕書［M］.樂祖謀，點校.上海：上海古籍出版社，1985.

［24］王星光.大禹治水與早期農業發展略論［J］.中原文化研究，2014（2）：35-40.

［25］王先慎.韓非子集解·五蠹（新編諸子集成本）［M］.鍾哲，點校.北京：中華書局，2003.

［26］楊伯峻.論語譯註［M］.北京：中華書局，1980.

［27］楊升南，馬季凡.商代經濟與科技［M］.北京：中國社會科學出版社，2010.

［28］溫少鋒，袁庭棟.殷墟卜辭研究——科學技術篇［M］.成都：四川省社會科學院出版社，1983.

［29］中國科學院自然科學史研究所.中國古代重要科技發明創造［M］.北京：中國科學技術出版社，2016.

［30］杜石然，范楚玉.中國科學技術史稿［M］.北京：科學出版社，1984.

［31］王星光，張軍濤.甲骨文與殷商農時探析［J］.中國農史，2016（2）：15-28.

［32］中國科學院自然科學史研究所.中國古代重要科技發明創造［M］.北京：中國科學技術出版社，2016.

［33］王星光.生態環境變遷與夏代的興起探索［M］.北京：科學出版社，2004.

歡迎訂閱《中原文化研究》雜誌

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！